李春晓毕业论文之排队论模型及其应用
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排队论在超市的运用与分析摘要近年来,大型超市不断的兴起给人们带来了许多便利。
但是由于种种原因大型超市的排队服务系统并不完善,常常出现了队列过长或者服务台空闲等问题,因此,优化大型超市排队服务系统,减短队列便有具有了重大意义。
本文针对沈阳乐购超市服务排队系统进行优化。
首先对排队论的相关知识进行介绍,对多服务窗等待制M/M/n/∞/∞排队模型进行了重点阐述。
其次对沈阳乐购超市浑南店顾客服务时间,到达时间等数据进行调查,取得原始数据代入排队模型进行实证分析,计算出了相应的目标参量,确定了该超市各个时段应该开放的最佳收银台的数量。
然后运用FLEXSIM对服务系统进行仿真以确定该优化方案是可行的。
在此基础上本文对乐购超市的收银通道,扫描,员工专业度等方面提出问题并对其优化,最后对超市的发展提出意见。
本文的研究成果对大型商场、医院、银行等具有收费服务系统的服务企业具有普遍的借鉴意义。
关键词:大型超市;排队服务系统;建模;仿真;优化AbstractIn recent years, the continuous rise of large supermarkets have brought a lot of convenience to peaple. However, due to various reasons, the large supermarket's queuing system is not perfect, many problems often arised, such as the queue is too long or deskes are idling. Therefore, to optimize the queuing service system of large supermarket to shorten the queue will have a great significance.This thesis aimed at to optimize the service queuing system of Shenyang Tesco Supermarket. At first, the knowledge about queuing theory has beed introduced, and the multi-window waiting for M/M/n/∞/∞queuing model has beed focused on. Secondly, a survey of customer service time, arrival time and other data has beed conducted at Shenyang Tesco supermarket Hunnan store. Then, the original data abtained from the survey has been put into the queuing model to conduct a empirical analysis. And as a result, the corresponding target parameters are calculated, and so to determine the number of cash register at various hours of the supermarket should beed opened. Next, by using the FLEXSIM service system to conduct a simulation, finding out the optimization is feasible. On this basis, this thesis discussed the problem of cashier channel, scanning equipment and staff professionalism of the Tesco supermarket,and optimizing these problem at the same time.Finally, this thesis has give some advices about how to development the supermarket.The results of this paper have universal referenceto for large shopping malls, hospitals, banks and other service enterprises who have the fee-based services systems.Keywords: supermarkets; queuing service system; modeling; simulation; optimization目录摘要 (I)Abstract (II)目录 ........................................................................................................................................ I II 1 绪论 .. (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3论文的主要研究内容及组织结构 (4)1.3.1论文主要研究内容 (4)1.3.2 论文主要组织结构 (4)2 超市排队服务系统相关理论知识 (5)2.1 排队论 (5)2.1.1 排队论的概念与发展 (5)2.1.2 排队论研究的内容 (6)2.2 排队系统 (7)2.2.1 排队系统的组成 (7)2.2.2 排队系统的主要指标 (9)2.2.3排队系统的最优化 (10)2.3 排队系统的建模 (12)2.3.1系统建模的要求 (12)2.3.2系统建模的原则 (12)2.3.3系统建模的方法 (13)2.3.4系统建模的步骤 (13)2.3.5排队系统建模的符号与分类 (14)2.3.6 M/M/n/∞/∞模型 (14)2.4 排队系统的仿真 (15)2.4.1 离散事件系统仿真 (15)2.4.2 FLEXSIM软件的介绍 (16)3 服务系统数据采集与指标计算 (17)3.1 沈阳乐购超市周边环境描述 (17)3.2 数据采集 (17)3.2.1 顾客到达时间服从分布的研究 (20)3.2.2 顾客服务时间服从分布的研究 (23)3.3 系统指标计算及优化 (25)3.3.1 超市收银服务系统应用排队模型 (25)3.3.2 系统指标计算 (26)3.4 大型超市各时段最优服务台数确定 (27)4 顾客排队状况的计算机仿真 (31)4.1 排队服务系统模型假设 (31)4.2 顾客排队状况的计算机仿真 (32)4.3 超市排队服务系统的主要参数技术指标结果分析 (37)5 大型超市服务工作优化设计 (40)5.1 现有超市收银服务工作 (40)5.2 超市收银通道优化 (41)5.3 超市商品扫描结算工作优化 (43)5.4 员工专业度的改进 (45)5.4 对超市发展的建议 (45)结论 (46)致谢 (47)参考文献 (48)附录A (50)附录B (58)1 绪论1.1 课题研究的背景及意义排队服务系统在人们实际生产生活中应用十分广泛,如顾客到超市付款,病人在医院排队看病,此外,计算机网络中数据的存储转发、电话机的占线问题、交通枢纽的车船堵塞和疏导、水库的存储调节等等都是排队现象。
M M C ∞排队系统模型及其应用实例分析摘要:文章阐述了M/M/C/∞排队系统的理论基础,包括排队论的概念,排队系统的基本组成部分以及排队系统的模型。
在理论分析的基础上,文章以建行某储蓄所M/M/C/∞排队系统为例,对该系统进行分析并提出了最优解决方案。
关键词:排队论;银行储蓄所;M/M/C/∞模型;最优解1M/M/C/∞排队系统1.1排队论的概念及排队系统的组成上世纪20年代,丹麦数学家、电气工程师爱尔朗(A. K. Erlang)在用概率论方法研究电话通话问题时,开创了这门应用数学学科。
排队论主要研究各种系统的排队队长,排队的等待时间及所提供的服务等各种参数,以便求得更好的服务。
研究排队问题实质上就是研究如何平衡等待时间与服务台空闲时间。
目前,排队论已经广泛应用于通信工程、交通运输、生产与库存管理、计算机系统设计、计算机通信网络、军事作战、柔性制造系统和系统可靠性等众多领域。
任意一个排队系统都是由三个基本部分构成,即输入过程、排队规则和服务机构。
①输入过程是描述顾客来源以及顾客按什么规律达到排队系统。
②排队规则描述的顾客到达服务系统时顾客是否愿意排队,以及在排队等待情形下的服务顺序。
③服务机构描述服务台数目及服务规律。
服务机构可分为单服务台和多服务台;接受服务的顾客是成批还是单个的;服务时间服从何种分布。
1.2M/M/C/∞排队模型①排队系统模型的表示。
目前排队模型的分类采用1953年由D. G. Kendall 提出的分类方法。
他用3个字母组成的符号A/B/C表示排队系统。
为了表示其它特征有时也用4~5个字母来表示如A/B/C/D/E。
其中:A 顾客到达间隔时间的概率分布;B 服务时间的概率分布;C 服务台数目;D 系统容量限制(默认为∞);E 顾客源数目(默认为∞);概率分布的符号表示:M:泊松分布或负指数分布,D:定长分布,Ek:k阶爱尔朗分布,C:一般随机分布。
②排队系统的衡量指标。
排队论模型及其应用摘要:排队论是研究系统随机服务系统和随机聚散现象匸作过程中的的数学理论和方法,乂叫随机服务的系统理论,而且为运筹学的一个分支。
乂主要称为服务系统,是排队系统模型的基本组成部分。
而且在日常生活中,排队论主要解决存在大量无形和有形的排队或是一些的拥挤现象。
比如:学校超市的排队现象或岀行车辆等现象,。
排队论的这个基本的思想是在1910年丹麦电话工程师埃尔朗在解决自动电话设计问题时开始逐渐形成的。
后来,他在热力学统计的平衡理论的启发下,成功地建立了电话的统讣平衡模型,并山此得到了一组呈现递推状态方程,从而也导出著名的埃尔朗电话损失率公式。
关键词:出行车辆;停放;排队论;随机运筹学引言:排队论既被广泛的应用于服务排队中,乂被广泛的应用于交通物流领域。
在服务的排队中到达的时间和服务的时间都存在模糊性,例如青岛农业大学歌斐木的人平均付款的每小时100人,收款员一小时服务30人,因此,对于模糊排队论的研究更具有一些现实的意义。
然而有基于扩展原理乂对模糊排队进行了一定的分析。
然而在交通领域,可以非常好的模拟一些交通、货运、物流等现象。
对于一个货运站建立排队模型,要想研究货物的一个到达形成的是一个复合泊松过程,每辆货车的数量为陷而且不允许货物的超载,也不允许不满载就发车,必须刚刚好,这个还是一个具有一般分布装车时间的一个基本的物流模型。
一.排队模型排队论是运筹学的一个分支,乂称随机服务系统理论或等待线理论,是研究要求获得某种服务的对象所产生的随机性聚散现象的理论。
它起源于A.K.Er-lang的著名论文《概率与电话通话理论》。
一般排队系统有三个基本部分组成⑴:(1)输入过程:输入过程是对顾客到达系统的一种描述。
顾客是有限的还是无限的、顾客相继到达的间隔时间是确定型的也可能是随机型的、顾客到达是相互独立的还是有关联的、输入过程可能是平稳的还是不平稳的。
(2)排队规则:排队规则是服务窗对顾客允许排队及对排队测序和方式的一种约定。
排队论及其运用于服务系统建模引言:在现代社会中,服务系统扮演着越来越重要的角色。
从餐厅点餐到银行处理业务,服务系统的设计和运作对于提高效率和顾客满意度至关重要。
而排队论作为研究服务系统的一门数学理论,可以帮助我们理解和优化服务系统的运行。
本文将深入探讨排队论的概念和其在服务系统建模中的应用。
第一部分:排队论概述排队论是一门专注于研究顾客到达、排队和离开系统的数学理论。
它以概率论和统计学为基础,通过建立数学模型来描述和分析排队过程。
排队论的核心是研究以下几个重要指标:到达率、服务率、排队长度、平均等待时间以及系统利用率。
第二部分:排队模型为了对服务系统进行建模,排队论提供了几种常用的排队模型。
其中最常见的是M/M/1模型,指的是顾客到达过程和服务过程均服从指数分布,并且只有一个服务员的情况。
M/M/1模型可以通过排队模型的参数(到达率λ和服务率μ)来计算出系统稳态下的指标,如平均等待时间、顾客在系统中的平均逗留时间等。
除了M/M/1模型,还有其他排队模型,如M/M/c模型(指定有c个服务员)、M/M/∞模型(无限个服务员)等。
每个排队模型都可以根据实际情况进行调整和适用。
第三部分:优化服务系统排队论不仅仅是对服务系统进行建模,还可以为我们提供优化服务系统的方法和策略。
通过对排队模型的分析,我们可以确定合适的服务员数量、调整服务速度或者重新分配资源来提高服务系统的效率。
一种常用的优化方法是引入优先级调度。
通过设定不同类型顾客的优先级,可以确保特定顾客获得更快的服务,提高服务的公平性和满意度。
此外,排队论可以帮助我们评估和优化服务系统的容量。
通过模拟排队模型,可以预测系统的瓶颈和峰值时段,从而优化资源分配和服务安排。
第四部分:实际案例为了更好地理解排队论的应用,我们可以通过一个实际案例来说明。
假设一家特定规模的餐厅,我们需要优化其服务系统以提高顾客满意度和经营效益。
首先,通过调查和数据收集,我们可以确定顾客的平均到达率和服务的平均速度。
应用排队论解决银行排队问题:近年来,随着我国社会经济的发展和国民收入水平的提高,普通居民与银行之间的交易,从原先单一的钱款存取发展到信贷、缴费和理财等各个方面;另外银行承担的公共事业费用代收代缴职能越来越多,而银行的服务能力却没有同等幅度的提高。
这就造成了迅速增长的个人金融需求和银行服务供给不足的矛盾,导致银行业务柜台前的队伍越来越长,顾客排队等待时间也越来越长,极大地影响了银行的服务质量。
各家银行为减少排队等候时间也是八仙过海、招数频出,甚至将顾客等候时间列入银行相关管理人员的责任考核指标。
尽管这样,银行的排队问题依然没有很好解决。
实际上,银行的排队问题蕴涵了丰富的数学、运筹学、行为学、管理学等学科的知识理论,绝不是看上去的那么简单。
一般地,银行的排队问题是由顾客数量、服务水平和服务窗口数量等因素综合决定,服务水平可通过银行内部管理实现,顾客多要减少排队等候时间就要增加服务窗口,就要增加投入,而增加窗口有可能出现空闲,又浪费资源。
因此,解决银行排队问题就是要尽可能地找到一个平衡点,使三者达到最佳的平衡状态。
近年来对于银行排队现象,已经提出了一些具体的解决方案,如下:1、排队方式(1)传统方式——多路排队(M/M/1模型)传统排队系统是多对列多服务台的M/M/1模型,输入过程为泊松分布,服务时间为指数分布,C个服务台独立运作。
客户到达后选最短的队伍排队,每个新到顾客都选择当前时刻最短的队伍,所以总体来看各队列等候人数相近。
缺点:1)每个客户业务不同,选择队列时面临着不确定性,看似最短的队列可能因为前面的业务繁琐而等待最长。
2)下面几种情况会引起客户埋怨:相同长的队伍,因为业务复杂程度或工作人员熟练程度不同,造成后到的人反而先办理了业务;在排队中突然新开窗口,客户一拥而上,破坏了正常秩序;快要轮到自己时银行关闭窗口使得前功尽弃;排到窗口后,因未填写、填错单子,或者该窗口只办理特定业务而被告知排错了队,需要重新排队。
排队论模型在医院管理中的应用论文【关键词】应用,模型,排队,患者,服务,系统,时间,诊室,等待,门诊,医院门诊的特点是患者流量不稳定,由于患者到达时间和诊治患者所需时间的随机性,可控性小,因此,在合理安排诊室和医生等方面存在一定的困难。
当诊室不足时,常出现患者等待时间延长,患者满意度下降,造成工作过于忙乱,易引起医患纠纷,对社会带来不良影响。
通过对诊室排队系统的研究,科学、量化、准确地描述排队系统的概率规律性,同时对诊室和医生安排进行最优设计和最优运营提出科学有效的整改意见,为门诊工作的安排提供量化、科学的依据,以增加预见性,减少盲目性,从而最大限度地满足患者及家属的需要,同时有效地避免资源浪费,从源头上解决目前“看病贵、看病难”的社会问题。
1研究对象选取医院门诊患者为研究对象,建立排队系统。
以患者到达诊室登记等待为标志,进入诊室排队系统;排队等待的患者数及空间在理论上无限制;患者按照先到先服务的原则,排成一队,依次进入诊室治疗;患者离开诊室表示服务完成,离开排队系统。
2医院门诊排队系统的组成与一般的排队系统相同,医院的门诊排队系统的基本结构由四个部分构成:来到过程(输入)、服务时间、服务窗口和排队规则。
2.1来到过程(输入)是指不同类型的患者按照各种规律来到医院患者的总体可以是无限的也可以是有限的;可以单个或成批到来;相继到达的间隔时间可以是确定的(预约门诊)或随机的;患者的到来可以是相互独立或有关联的;到来的过程可以是平稳的,也可是非平稳的。
2.2服务时间是指患者接收服务的时间规律患者接受服务的时间是随机的,其规律是通过概率分布描述,由于一般排队系统的服务时间往往服从负指数分布:即每位患者接受服务的时间是独立同分布的,其分布函数为:B(t)=1-e-μt(t≥0)其中μ>0为一常数,代表单位时间的平均服务率,而1/μ则是平均服务时间。
2.3服务窗口即可开放多少诊室和医生来接纳患者服务窗口的主要属性是服务台的个数,门诊系统明显是多服务台且属于多服务台并联型2.4排队规则确定到达的患者按照某种一定的次序接受医疗服务一般分为三类:损失制、等待制、混合制。
排队论模型排队论也称随机服务系统理论。
它涉及的是建立一些数学模型,藉以对随机发生的需求提供服务的系统预测其行为。
现实世界中排队的现象比比皆是,如到商店购货、轮船进港、病人就诊、机器等待修理等等。
排队的内容虽然不同,但有如下共同特征:➢有请求服务的人或物,如候诊的病人、请求着陆的飞机等,我们将此称为“顾客”。
➢有为顾客提供服务的人或物,如医生、飞机跑道等,我们称此为“服务员”。
由顾客和服务员就组成服务系统。
➢顾客随机地一个一个(或者一批一批)来到服务系统,每位顾客需要服务的时间不一定是确定的,服务过程的这种随机性造成某个阶段顾客排长队,而某些时候服务员又空闲无事。
排队论主要是对服务系统建立数学模型,研究诸如单位时间内服务系统能够服务的顾客的平均数、顾客平均的排队时间、排队顾客的平均数等数量规律。
一、排队论的一些基本概念为了叙述一个给定的排队系统,必须规定系统的下列组成部分:➢输入过程即顾客来到服务台的概率分布。
排队问题首先要根据原始资料,由顾客到达的规律、作出经验分布,然后按照统计学的方法(如卡方检验法)确定服从哪种理论分布,并估计它的参数值。
我们主要讨论顾客来到服务台的概率分布服从泊松分布,且顾客的达到是相互独立的、平稳的输入过程。
所谓“平稳”是指分布的期望值和方差参数都不受时间的影响。
➢排队规则即顾客排队和等待的规则,排队规则一般有即时制和等待制两种。
所谓即时制就是服务台被占用时顾客便随即离去;等待制就是服务台被占用时,顾客便排队等候服务。
等待制服务的次序规则有先到先服务、随机服务、有优先权的先服务等,我们主要讨论先到先服务的系统。
➢服务机构服务机构可以是没有服务员的,也可以是一个或多个服务员的;可以对单独顾客进行服务,也可以对成批顾客进行服务。
和输入过程一样,多数的服务时间都是随机的,且我们总是假定服务时间的分布是平稳的。
若以ξn表示服务员为第n个顾客提供服务所需的时间,则服务时间所构成的序列{ξn},n=1,2,…所服从的概率分布表达了排队系统的服务机制,一般假定,相继的服务时间ξ1,ξ2,……是独立同分布的,并且任意两个顾客到来的时间间隔序列{Tn}也是独立的。
排队论的综述与应用文献综述文献综述排队论的综述与应用一、前言部分(说明写作的目的,介绍有关概念、综述范围,扼要说明有关主题争论焦点)1.写作目的本文主要在于介绍排队论的历史背景,不同的排队模型,以及实际的应用.目的在于对排队论的历史背景,模型等进行综述,并总结排队论在生活各个领域的应用.2.基本概念排队现象是很常见的,排队论queuing theory也称随机服务系统理论(random service system theory),是一门研究拥挤现象(排队、等待)的科学【1】, 是通过对服务对象到来及服务时间的统计研究,得出这些数量指标(等待时间、排队长度、忙期长短等)的统计规律,然后根据这些规律来改进服务系统的结构或重新组织被服务对象,使得服务系统既能满足服务对象的需要,又能使机构的费用最经济或某些指标最优。
它是数学运筹学的分支学科。
也是研究服务系统中排队现象随机规律的学科。
广泛应用于计算机网络, 生产, 运输, 库存等各项资源共享的随机服务系统。
排队论研究的内容有3个方面:统计推断,根据资料建立模型;系统的性态,即和排队有关的数量指标的概率规律性;系统的优化问题。
其目的是正确设计和有效运行各个服务系统,使之发挥最佳效益【2】。
3.用排队论来研究排队服务系统,首先要对各种排队系统进行分类描述.任何排队服务系统可以描述为以下四个方面【3】:1.输入??指顾客到达服务系统的情况.按到达的时间隔分:有确定的时间间隔,有随机的时间间隔;从顾客到达人数的情况看:有按单个到达,有按成批到达的;从顾客来源总体看:有顾客源总数无限及有限两类,但只要顾客源总数足够大时,可以吧顾客源总数有限的情况近似的当成顾客源总数无限的情况处理【4】.2.输出??是指顾客从得到服务到离开服务机构的情况,有定长的服务时间,一随机的服务时间;按一名服务员同时服务的顾客人数区分,有单个服务,有成批服务等.3.排队服务规则??有损失制和等待制两种情况. 损失制是指顾客到达时,若所有服务设施均被占用,则顾客自动离去,永不再来.电话服务系统就属于这种情况,当一个电话打不通是需要重新拨号,意味着一个新顾客的到来,而原来的顾客已永远离去.等待制是指顾客到达时如果服务设施已被占用,就留下来等待服务,一直到服务完毕后离去.这里又有两种情况:一种是无限等待的系统,不管服务系统中的顾客已有多少,新来的都进入系统,另一种是有限等待的系统,当排队系统中的顾客超过一定限度时,新来的顾客就不再等待,而是自动离开服务系统.对等待的系统,服务次序一般有:1先到的先服务(FCFS):即按到达先后的次序排成队伍依次接受服务.当有多个服务设施时,一种是顾客分别在每个设施前排成一队,也有排成一个公共的队伍,当任何一个服务设施有空时,排在队首的顾客首先得到服务.(2)后到先服务(LCFS):同先到先服务相反过来,越后到的顾客反而先得到服务.在仓库中后到的零件、材料堆放在最上面先被领走就属于这类服务.(3)带优先服务权(PR):即到达的顾客按重要性进行分类,服务设施优先对重要性级别高的顾客服务,在级别相同的顾客中按到达的先后次序排队.(4)随机服务(SIOR):到达服务系统的顾客不形成队伍,当服务设施有空时,随机选取一名服务,对每一名等待的顾客来说,被选取的概率相等.4.服务机构??指服务设施的个数、排列及服务方式.按服务设施的个数分,有一个或多个之分(通常称单站服务系统和多站服务系统);按排列形式,多站服务系统有串联和并联之分,对S个服务站的并联系统,一次可以同时服务S个顾客,而串联的情况下,每个顾客要依次经过这S个服务站,就像一个零件经过S道工序加工一样.服务方式上有单个服务,也有成批服务的,如公共汽车就一次装载大批顾客.二、主题部分(阐明有关主题的历史背景、现状和发展方向,以及对这些问题的评述)(一)历史背景日常生活中存在大量有形和无形的排队或拥挤现象,如旅客购票排队,市内电话占线等现象.排队论的基本思想是1910年丹麦电话工程师A.K.埃尔朗在解决自动电话设计问题时开始形成的,当时称为话务理论.他在热力学统计平衡理论的启发下,成功地建立了电话统计平衡模型,并由此得到一组递推状态方程,从而导出著名的埃尔朗电话损失率公式【5】.自20世纪初以来,电话系统的设计一直在应用这个公式.30年代苏联数学家А.Я.欣钦把处于统计平衡的电话呼叫流称为最简单流.瑞典数学家巴尔姆又引入有限后效流等概念和定义.他们用数学方法深入地分析了电话呼叫的本征特性,促进了排队论的研究.50年代初,美国数学家关于生灭过程的研究、英国数学家D.G.肯德尔提出嵌入马尔科夫链理论,以及对排队队型的分类方法,为排队论奠定了理论基础.在这以后,L.塔卡奇等人又将组合方法引进排队论,使它更能适应各种类型的排队问题.70年代以来,人们开始研究排队网络和复杂排队问题的渐近解等,成为研究现代排队论的新趋势【6】.(二)排队模型1.1广义模型的建立是基于排队情形的长期行为,或称为平稳状态行为,这种状态在系统经过了充分长时间的运行后得到的。
排队论毕业论文排队论毕业论文在大学生活中,毕业论文是每个学生都必须面对的一道关卡。
它不仅是对所学知识的总结和应用,更是对学生能力的一次全面考验。
然而,在我所就读的学校,毕业论文的排队问题却成为了一个普遍存在的难题。
首先,让我们来看看为什么会出现排队问题。
一方面,学校的教师资源有限,每位导师都要同时指导多个学生的毕业论文,导致他们的时间被分散,无法集中精力指导每个学生。
另一方面,学生的数量也是一个重要因素。
随着高等教育的普及,大学生的数量不断增加,而学校的教师数量并未相应增加,导致学生与导师的比例失衡。
排队问题的存在给学生带来了很多困扰。
首先,排队意味着学生需要等待更长的时间才能得到导师的指导。
在这段时间里,学生可能会遇到各种问题和困惑,但却无法及时得到解答和指导,这对于毕业论文的进展是一个巨大的阻碍。
其次,排队还意味着学生在选择导师时可能会受到限制。
由于热门导师的名额有限,学生可能不得不选择其他导师,而这可能会导致学生与自己的研究兴趣和专业方向不太匹配,影响到毕业论文的质量和成果。
那么,如何解决排队问题呢?首先,学校可以考虑增加导师的数量,以缓解导师资源有限的问题。
这可以通过招聘更多的教师或者提供更多的导师岗位来实现。
其次,学校可以建立一个更加合理和高效的导师分配机制。
可以根据学生的专业方向和研究兴趣进行匹配,以确保学生能够选择到最适合自己的导师。
此外,学校还可以鼓励导师与学生之间建立更加紧密的联系和沟通,通过定期的会议和讨论,及时解答学生的问题和困惑。
除了学校的努力外,学生自身也可以采取一些措施来应对排队问题。
首先,学生可以提前规划自己的毕业论文,提前与导师取得联系,了解导师的研究方向和要求,以便更好地选择合适的导师。
其次,学生可以主动参与到导师的研究项目中,积极与导师沟通交流,提高自己的学术能力和研究水平,以便得到导师更多的关注和指导。
此外,学生还可以寻求其他同学的帮助和意见,通过互帮互助的方式解决一些问题和困惑。
第一章排队论问题的基本理论知识排队是日常生活中经常遇到的现象,本章将介绍排队论的一些基本知识和常见的排队论的模型,使我们对排队论有一个基本的认识。
1.1 预备知识下图是排队过程的一般模型:各个顾客由顾客源(总体)出发,到达服务机构(服务台、服务员)前排队等候接受服务,服务完成后离开。
我们说的排队系统就是图中虚线所包括的部分。
一般的排队系统都有三个基本组成部分:输入过程;排队规则;服务机构。
1.输入过程输入过程考察的是顾客到达服务系统的规律。
可以用一定时间顾客到达数或前后两个顾客相继到达的间隔时间来描述,一般分为确定型和随机型两种。
对于随机型的情形,要知道单位时间的顾客到达数或到达的间隔时间的概率分布。
2.排队规则排队规则分为等待制、损失制和混合制三种。
当顾客到达时,所有服务机构都被占用,则顾客排队等候,即为等待制。
在等待制中,为顾客进行服务的次序可以是先到先服务,或后到先服务,或是随机服务和有优先权服务。
如果顾客来到后看到服务机构没有空闲立即离去,则为损失制。
有些系统因留给顾客排队等待的空间有限,因此超过所能容纳人数的顾客必须离开系统,这种排队规则就是混合制。
3.服务机构可以是一个或多个服务台。
服务时间一般也分成确定型和随机型两种。
但大多数情形服务时间是随机型的。
对于随机型的服务时间,需要知道它的概率分布。
1.2 模型理论分析1.2.1 模型分类排队模型的表示:X/Y/Z/A/B/CX—顾客相继到达的间隔时间的分布;Y—服务时间的分布;M—负指数分布、D—确定型、Ek —k阶爱尔朗分布。
Z—服务台个数;A—系统容量限制(默认为∞);B—顾客源数目(默认为∞);C—服务规则(默认为先到先服务FCFS)。
1.2.2 模型求解一个实际问题作为排队问题求解时,只有顾客到达的间隔时间分布和服务时间的分布须要实测的数据来确定,其他的因素都是在问题提出时给定的。
并且必须确定用以判断系统运行优劣的基本数量指标,解排队问题就是首先求出这些数量指标的概率分布或特征值。
运筹学中的排队论分析与应用运筹学是一门研究如何最优化决策的学科。
在现代社会中,许多场景下都存在排队现象,例如银行、超市、机场等场所。
排队论作为运筹学的一个重要分支,专门研究如何通过合理的排队策略来优化服务效率与用户体验。
本文将介绍排队论的基本原理、应用场景以及如何利用排队论进行实际问题的分析与解决。
一、排队论的基本原理排队论是研究排队系统的理论与方法,其基本原理包括排队模型、排队规则以及排队指标。
1. 排队模型排队模型是对排队系统进行抽象和建模的过程,常用的排队模型有M/M/1、M/M/c、M/G/1等。
其中,M表示顾客到达过程符合泊松分布,而服务过程符合指数分布;1表示一个服务台,c表示多个服务台;G表示总体服从一般分布。
2. 排队规则排队规则是指在排队系统中,顾客到达和离开的规则。
常用的排队规则有先到先服务(First-Come-First-Serve,简称FCFS)、最短作业优先(Shortest Job First,简称SJF)、优先级法则等。
3. 排队指标排队指标是对排队系统性能的度量,常用的排队指标包括平均等待时间、平均逗留时间、系统繁忙度等。
这些指标可以帮助我们评估排队系统的效率,并进行比较和优化。
二、排队论的应用场景排队论的应用场景非常广泛,几乎可以涵盖各个行业。
下面以几个典型的应用场景为例,介绍排队论在其中的分析与应用。
1. 银行排队银行是排队论的典型应用场景之一。
通过排队论的分析,银行可以确定合理的柜台数量和工作人员配置,以减少客户的等待时间和提高服务效率。
此外,银行还可以考虑引入预约系统、自助服务等方式,进一步优化排队系统。
2. 售票窗口排队售票窗口也是一个常见的排队场景,如电影院、火车站等。
利用排队论,可以根据顾客到达的速率和服务时间的分布,预测等待时间,并提前安排足够的窗口进行服务,以提高售票效率和用户体验。
3. 交通信号灯优化交通信号灯的优化也可以借助排队论的方法。
通过对道路上车辆到达和通过的流量进行统计和分析,可以调整信号灯的信号周期和配时方案,以减少交通拥堵和减少等待时间。
摘要排队系统是一个应用很广泛的课题。
它可以应用于各个部门,比如:银行储蓄柜的排队管理,医院门诊挂号,电信营业厅排队管理,财政营业厅,税务报税大厅,工商注册,海关业务大厅,邮政业务,民航、铁路、车站售票处等任何窗口服务需要排队等候的场所。
在这些场所,使用排队管理系统的意义重大。
首先,它可以提升服务机构的形象,提高服务质量;其次,减少客户的等待时间,杜绝大厅的纷乱现象;最后,它也为部门有关决策提供依据,增加对工作人员的考核依据。
此外利用排队系统的原理结合预测算法和大量历史数据来设计系统,用它来预测顾客的到来和顾客的订单。
利用本系统可以科学的预测将来的某一天中顾客的到达情况和他所要的订单,为公司生产多少产品提供了依据。
除了以上的基本功能外,本系统还提供了对历史数据和库存基本操作,更方便了用户的使用。
希望对朋友们有所启发,也希望同朋友们一起完善它,使之更实用。
【关键词】排队系统预测数据库操作历史数据随机数AbstractQueueing system is an applied very extensive lesson. It can apply in the each department,for example,the queueing system using in the cashomart of bank, the hospital out-patient service registers,the system using in the telecommunication business hall,public finance business hall,tax administration tax reporting hall,industry and business register, maritime customs business hall, postal service business, and civil , railroad, station box office etc. any places which provide server windows and demand waiting in line. In these places, it is very important to use the queueing system. First, it can promote the image of the service organization,and increase service quantity; Second, it also can reduce the customer's time spending on waiting, and eradicate completely the confusion phenomenon of the hall; Finally, it can provide grounds for some relevant decisions, and increase to investigate to the worker basis. In addition,making use of the principle of the queueing system ,predictive algorithm, and a flood of history data,we can design a system,with which to predict when the next customer will come and how many products he will order.Making use of this system,you can predict scientifically the situation of the arrives of customers and their orders on some day in the future,which could provide the basis on how many products should be produce in the future. In addition to above basic function, this system still provided the basic operations for the history data in stock,making it more convenient. I hope this system to have to inspire to the friends.I also hope to make it perfect with friends, let it more practical. 【Key Words】Queueing system;Pretect;Operate on database; History data;Random number目录引言 (2)第一章系统概述及其体系结构 (3)1.1系统概述 (3)1.2系统体系结构 (4)第二章开发环境介绍 (6)2.1 Microsoft Visual C++ 6.0简介 (7)2.2开发过程中所用到的组件及其介绍 (12)2.3开发过程中所用到的数据库及其简介 (13)第三章系统功能的实现 (15)3.1预测算法的原理 (15)3.2 Visual C++环境下数据库与应用程序的连接 (19)3.3 各个功能模块的实现简介 (21)第四章开发过程中遇到的问题及其解决方法 (36)第五章系统的改进方案 (37)第六章心得体会 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (41)引言离散事件系统中,由于顾客到来时间间隔与服务台服务时间都是随机的,所以在系统中会产生顾客排队现象,排队是该类系统的特征. 离散系统仿真技术是研究该类系统的有效方法,在计算机上模拟逐个顾客的来到、排队、服务及离开,统计得到整个系统的运行参数,即根据顾客到来及服务台结构、服务时间的分与参数得到了顾客的等待时间与服务台效率,从而有效地分析各类排队系统的性能。
排队论模型及其应用
摘要:排队论是研究系统随机服务系统和随机聚散现象工作过程中的的数学理论和方法,又叫随机服务的系统理论,而且为运筹学的一个分支。
又主要称为服务系统,是排队系统模型的基本组成部分。
而且在日常生活中,排队论主要解决存在大量无形和有形的排队或是一些的拥挤现象。
比如:学校超市的排队现象或出行车辆等现象,。
排队论的这个基本的思想是在1910年丹麦电话工程师埃尔朗在解决自动电话设计问题时开始逐渐形成的。
后来,他在热力学统计的平衡理论的启发下,成功地建立了电话的统计平衡模型,并由此得到了一组呈现递推状态方程,从而也导出著名的埃尔朗电话损失率公式。
关键词:出行车辆;停放;排队论;随机运筹学
引言:排队论既被广泛的应用于服务排队中,又被广泛的应用于交通物流领域。
在服务的排队中到达的时间和服务的时间都存在模糊性,例如青岛农业大学歌斐木的人平均付款的每小时100人,收款员一小时服务30人,因此,对于模糊排队论的研究更具有一些现实的意义。
然而有基于扩展原理又对模糊排队进行了一定的分析。
然而在交通领域,可以非常好的模拟一些交通、货运、物流等现象。
对于一个货运站建立排队模型,要想研究货物的一个到达形成的是一个复合泊松过程,每辆货车的数量为W,而且不允许货物的超载,也不允许不满载就发车,必须刚刚好,这个还是一个具有一般分布装车时间的一个基本的物流模型。
一.排队模型
排队论是运筹学的一个分支,又称随机服务系统理论或等待线理论,是研究要求获得某种服务的对象所产生的随机性聚散现象的理论。
它起源于A.K.Er-lang的著名论文《概率与电话通话理论》。
一般排队系统有三个基本部分组成]1[:
(1)输入过程:
输入过程是对顾客到达系统的一种描述。
顾客是有限的还是无限的、顾客相继到达的间隔时间是确定型的也可能是随机型的、顾客到达是相互独立的还是有关联的、输入过程可能是平稳的还是不平稳的。
(2)排队规则:
排队规则是服务窗对顾客允许排队及对排队测序和方式的一种约定。
排队规则可以分为3种制式:
a 损失制系统------顾客到达服务系统时,如果系统中的所有服务窗均被占用,则顾客即时离去,不参与排队,因为这种服务机制会失掉许多顾客,故称损失制系统;
b 等待制系统------顾客到达服务系统时,虽然发现服务窗均忙着,但系统设有场地供顾客排队等候之用,于是到达系统的顾客按先后顺序进行排队等候服
务。
通常的服务规则有先到先服务,后到后服务、随机服务、优先服务等;
c 混合制系统------它是损失制与等待制混合组成的排队系统。
顾客到达服务系统时,若服务员都不空但有排队位置,就排队,如果服务员都不空且排队位置已满,顾客就立即离去。
(3)服务窗
a 系统可以无窗口、一个窗口或多个窗口为顾客进行服务;
b 在多个服务窗情形,顾客排队可以平行多队排列,串列或者并串同时存在的混合排队;
c 一个服务窗可以为单个顾客或成批顾客进行服务;
d 各窗口的服务时间可以为确定性或者随机型,服务时间往往假定是平稳的;
(4)排队系统中的目标参量
排队论中几个性能指标:系统中的平均排队长度Lq,表示系统内排队等候顾客数的均值;顾客在系统中的平均等待时间Wq,顾客在系统中的平均逗留时间Ws,系统中的平均顾客数Ls;
排队论中几个常用的数量指标:平均到达率λ,平均服务率μ,系统中并联服务台的数目S,服务台强度,即每个服务台单位时间间隔内的平均服务时间ρ,系统的稳态概率P0和繁忙概率P。
二.M/M/s模型
排队系统的一般形式符号为:X/Y/Z/A/B/C。
其中:X表示顾客相继到达时间间隔的分布;Y表示服务时间的分布;Z表示服务台的个数;A表示系统的容量,即可容纳的最多顾客数;B表示顾客源的数目;C表示服务规则。
排队论的基本问题是研究一些数量指标在瞬时或平稳状态下的概率分布及其数字特征,了解系统运行的基本特征;系统数量指标的统计推断和系统的优化问题等。
当系统运行一定时间达到平稳后,对任一状态n来说,单位时间内进入该状态的平均次数和单位时间内离开该状态的平均次数应相等,即系统在统计平衡下“流入=流出”。
据此,可得任一状态下的平衡方程如下:
由上述平衡方程,可求的:
平衡状态的分布为:)1(,2,1,0 ==n p C p n n 其中:)2(,2,1,1
1021 ==---n C n n n n n μμμλλλ 有概率分布的要求:10=∑∞=n n p ,有:1100=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡+∑∞=p C n n ,则有:
)3(11
00 ∑∞=+=n n
C p
注意:(3)当式只有当级数∑∞=o n n C 收敛时才有意义,即当∑∞
=〈∞o n n C 时才能由
上述公式得到平稳状态的概率分布。
三.超市模型举例
假定去那个青岛农业大学歌斐木超市的学生在
高
峰期这段时间达到的人数是无限的,并且一次以参数λ的泊松过程达到,达到的时间间隔是随机的,服从负指数分布。
每个服务台以并联的方式连接,且每个服务台对学生来说都是一样的,服务时间服从参数为μ的负指数分布。
超市实行先来先服务原则,且顾客可自由在队列间进行转移,并总向最短的对转移,没有顾客会因为队列过长而离去,故可认为排队方式是单一队列等待制。
以下数据来源于网络
高峰期超市的顾客流分布情况:共统计了3059人次的数据(以10秒为一个
单位),见下表:表一 每10秒到达人数 1 2 3 4 5 7 频数 257 441 894 956 350 161
由概率论的知识可知,若分布满足k
p p k k λ=-1,则该分布为泊松分布。
(其中k p 为泊松分布的密度,λ为泊松分布的参数)
由上表可知λ=3.39。
3.2模型建立及求解
基于以上的假设,我们的模型符合排队论中的多服务台等待模型(M/M/s).该模型的特点是:服务系统中有s 个窗口(即s 个服务员),顾客按泊松流来到服务系统,到达强度为λ;服务员的能力都是μ,服务时间服从指数分布,每个顾客的平均服务时间t 。
当顾客到达时,如果所有服务员都忙着,顾客便参加排队等待服务,一直等到有服务员为他服务为止。
由我的调查数据可知6,5.1,39.3===s t λ(食堂现有窗口6个)带入以上各式可得:
服务员能力:67.01==t μ 系统服务强度:09.5==μ
λρ,因为85.0609.5===s s ρρ<1,所以极限存在。
空闲概率:()031.0!!1100=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-+=∑ρρρn n i p n n i i
系统中排队顾客的平均数:()271!20=-=
s s s q s p L ρρρ 顾客平均排队时间:96.739
.327===λq q L W 顾客平均逗留时间:46.95.196.7=+=+=t W W q
系统中顾客的平均数:09.3209.527=+=+=ρq L L
由此可见,当我们在这个时间段超市买东西时,一进门就会发现里面已经是人满
为患了,几乎不可能找到空闲的服务台。
而且,已经有32个顾客在排队付款,27个人这在排队等待,平均一个窗口5人。
当我们开始排队时要过80秒钟才轮到我们,要过95秒钟才能付钱。
四.运输模型。